CN101217075A - 一种复合触点结构及制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明一种复合触点结构，包括铜基体，该铜基体的盘基上表面复合连结有至少一层上合金层，铜基体的杆基下表面复合连结有至少一层下合金层。其制造工艺是首先将上合金层与铜基体的盘基经冷镦机压合成复合触点半成品，再将复合触点半成品与下合金层放入石墨盘，并一起放入高温炉中，高温炉中的真空扩散焊接工艺原理为在真空炉或保护气氛中，在设定的温度和时间下，使下合金层与杆基之间的原子相互交融扩散，达到金属间的相互结合，并形成牢固接合的融合层。采用铜基与银或银合金复合制作，大量减少了银或银合金等稀有材料的用量，制造成本低；采用高温原子扩散焊接方式，工艺成熟，焊接部位接合强度高；接触电阻小而稳定，其性能及各项技术指标达到国家和行业技术标准。

Description

一种复合触点结构及制造工艺

技术领域

本发明涉及电器元件中触点的技术领域，特别涉及一种铆钉型复合电触点结构，该产品适用于各种继电器、接触器等电器开关的使用。

背景技术

目前国内生产铆钉型电触点的技术，多采用传统的冷镦机冷压成型工艺，其缺点是，只能生产单体或双层复合触点，近期国外已开发出三复合专用铆钉机，其原理是靠冷镦机冷压成型和切削的方法使触点成型，但其设备价格十分昂贵，且操作复杂，材料利用率低，故无法广泛推广，自2005年下半年始，资源性的物资出现快速涨价，作为稀有贵金属又被广泛应用于工业制造的白银材料首当其冲，到2007年底，白银价格达到3600元/公斤，与2003年放开市场时的售价1200元/公斤相比，整整上涨了三倍，导致各使用银触点企业成本压力巨大，在此严峻的形势下，如何将原单体的纯银或银合金触点，改制为两头采用银或银合金材料，中间采用纯铜材料的新型复合结构的触点，不仅是触点制造商急需解决的技术难题，同时也是各触点使用商迫切的市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种制造成本低、抗耐磨损、及焊接部位接合强度高的一种复合触点结构及高效率的制造工艺。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合触点结构，包括铜基体，该铜基体的盘基上表面复合连结有至少一层上合金层，上述的铜基体的杆基下表面复合连结有至少一层下合金层；

其制造工艺是首先将上合金层与铜基体的盘基经冷镦机压合成复合触点半成品，再将复合触点半成品与下合金层放入石墨盘，并一起放入高温炉中，高温炉中的真空扩散焊接工艺原理为在真空炉或保护气氛中，在设定的0.6～0.9母材的熔点温度下保持5分钟至30分钟，使下合金层与杆基之间的原子相互交融扩散，达到金属间的相互结合，并形成牢固接合的融合层。

采取的措施还包括：上述的上合金层与盘基经冷镦压合连结；上述的下合金层与杆基之间的接缝处原子经高温作用相互扩散形成牢固接合的融合层。

上述的上合金层厚度尺寸值范围为0.3毫米至0.7毫米。

上述的上合金层与盘基的镦压脱模角度值θ为5度～9度，上合金层与盘基所形成的T形盘部直径尺寸值φD范围为2.5毫米至8毫米，并且该T形盘部的厚度尺寸值T范围为0.6毫米至2毫米。

上述的T形盘部顶面形状可制为有凸起的球面，也可制为平面。球面的球面半径尺寸值SR范围为4毫米至25毫米；

上述的下合金层与杆基所形成的根部直径尺寸值φd范围为1.2毫米至4毫米，并且该根部的长度尺寸值L范围为1毫米至3毫米。

上述的上合金层为一层，相应地，所述的下合金层也为一层。

上述的石墨盘中加工有大量的定位孔，根据触点尺寸大小，每炉一次可同时焊接200粒以上触点，生产效率显著提高；上述的下合金层坯料采用线材并用自动下料机下料，生产效率高，无材料损耗；上述的下合金层采用了银铋锡镧材料，该材料可焊性好，并具有良好的抗电腐蚀性能。

与现有技术相比，本发明铜基体的盘基上表面复合连结有至少一层上合金层，铜基体的杆基下表面复合连结有至少一层下合金层。本发明的优点在于节能降耗、环保：采用铜基与银或银合金复合制作，不仅大量减少了银或银合金的稀有材料用量，制造成本低，每粒触点的平均银耗减少40％以上，而且其工艺成熟，焊接部位接合强度高；产品电性能优良，接触电阻小而稳定，属国家创新基金重点扶持项目。

附图说明

图1是本发明实施例的纵向外观示意图；

图2是图1的纵向全剖示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图3所示的实施例，图标号说明：铜基体1，盘基1a，杆基1b，球面1c，上合金层2，下合金层3，融合层4。本发明实施例，一种复合触点结构，包括铜基体1，铜基体1的盘基1a上表面复合连结有至少一层上合金层2，铜基体1的杆基1b下表面复合连结有至少一层下合金层3。

本实施例是这样实现的：铜基体1呈T形状，上合金层2的材料为一层纯银，或为一层银质合金，也可根据用户需求，将上合金层2材料变为一层纯金，或变为一层金质合金；银质合金的概念是含有银材料的合金，金质合金层的概念是含有金材料的合金；一般的上合金层2采用银质合金层时，该银质合金在材料选用范围可以为银铋锡镧、银镍、银氧化锡、银氧化锌、银氧化镉等材料；一般制作工艺，上合金层2与盘基1a采用冷镦压合成T形盘基，同时该T形盘基的外表面制有凸起的球面1c，并且该球面1c的球面半径尺寸值SR范围为4毫米至25毫米；该T形盘基的外表面也可根据客户需求制成平面，该T形盘部直径尺寸值φD范围为2.5毫米至8毫米，厚度尺寸值T范围为0.6毫米至2毫米。

下合金层3为一层纯银，或为一层银质合金；也可根据用户需求，将下合金层3材料变为一层纯金，或变为一层金质合金；一般的下合金层3采用银质合金层时，该银质合金在材料选用范围可以为银铋锡镧、银氧化锡等材料；银铋锡镧的材料是一种新型的电接触材料，该材料可焊性好、电性能优良，并具有较高的机械强度。一般制作工艺，下合金层3与杆基1b之间的接缝处原子经高温作用相互扩散、并且形成牢固接合的融合层4，即为图中所示的s层，与传统的冷镦工艺相比，扩散焊接后的复层结合面的结合强度更好。

一般为使在冷镦时的易脱模，一般取镦压脱模角度值θ为5度～9度，下合金层3与杆基1b所形成的根部直径尺寸值φd范围为1.2毫米至4毫米，并且该根部的长度尺寸值L范围为1毫米至3毫米。

制造一种复合触点结构的工艺如下：首先将上合金层2与铜基体1的盘基1a经冷镦机压合成复合触点半成品，再将复合触点半成品与下合金层3放入石墨盘，并一起放入高温炉中，高温炉中的真空扩散焊接工艺原理为在真空炉或保护气氛中，在设定的0.6～0.9母材的熔点温度下保持5分钟至30分钟，使下合金层3与杆基1b之间的原子相互交融扩散，从而达到金属间的相互结合，并形成牢固接合的融合层4。

本发明的优点在于：采用铜基与银或银合金复合制作，大量减少了银或银合金等稀有材料的用量，制造成本低；产品非常适合于具有转换接触的电器场合；采用高温原子扩散焊接方式，工艺成熟，焊接部位接合强度高；接触电阻小而稳定，其性能及各项技术指标达到国家和行业技术标准。

本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种复合触点结构，包括铜基体(1)，其特征是：所述的铜基体(1)的盘基(1a)上表面复合连结有至少一层上合金层(2)，所述的铜基体(1)的杆基(1b)下表面复合连结有至少一层下合金层(3)。

2.根椐权利要求1所述的一种复合触点结构，其特征是：所述的上合金层(2)与盘基(1a)经冷镦压合连结；所述的下合金层(3)与杆基(1b)之间的接缝处原子经高温作用相互扩散形成牢固接合的融合层(4)。

3.根椐权利要求2所述的一种复合触点结构，其特征是：所述的上合金层(2)为0.3毫米至0.7毫米。

4.根椐权利要求3所述的一种复合触点结构，其特征是：所述的上合金层(2)与盘基(1a)的镦压脱模角度值θ为5度～9度。

5.根椐权利要求4所述的一种复合触点结构，其特征是：所述的上合金层(2)与盘基(1a)所形成的T形盘部直径尺寸值φD范围为2.5毫米至8毫米，并且该T形盘部的厚度尺寸值T范围为0.6毫米至2毫米。

6.根椐权利要求5所述的一种复合触点结构，其特征是：所述的T形盘部顶面制有凸起的球面(1c)形状或平面形状。

7.根椐权利要求6所述的一种复合触点结构，其特征是：所述球面(1c)的球面半径尺寸值SR范围为4毫米至25毫米；所述T形盘部的圆周边还倒有圆角R。

8.根椐权利要求3所述的一种复合触点结构，其特征是：所述的下合金层(3)与杆基(1b)所形成的根部直径尺寸值φd范围为1.2毫米至4毫米，并且该根部的长度尺寸值L范围为1毫米至3毫米；所述的上合金层(2)为一层，相应地，所述的下合金层(3)也为一层。

9.制造如权利要求1至6任一权利要求所述的一种复合触点结构工艺，其特征是：首先将上合金层(2)与铜基体(1)的盘基(1a)经冷镦机压合成复合触点半成品，再将复合触点半成品与下合金层(3)放入石墨盘，并一起放入高温炉中，高温炉中的真空扩散焊接工艺原理为在真空炉或保护气氛中，在设定的温度和时间下，使下合金层(3)与杆基(1b)之间的原子相互交融扩散，达到金属间的相互结合，并形成牢固接合的融合层(4)。

10.根椐权利要求9所述的制造一种复合触点结构工艺，其特征是：所述的石墨盘中加工有大量的定位孔，根据触点尺寸大小，每炉一次可同时焊接200粒以上触点，所述的下合金层坯料采用线材并用自动下料机下料；所述的下合金层坯料采用了银铋锡镧材料，该材料可焊性好，并具有良好的抗电腐蚀性能。

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